Gel nước bọt trong miệng: polyme mới “nhỏ từng giọt” giúp dưỡng ẩm miệng trong thời kỳ khô miệng

Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Purdue đã trình làng một loại "gel nước bọt" có thể sạc lại dựa trên polyme PHEMA (poly(hydroxyethyl methacrylate)). Nó hấp thụ nước bọt nhân tạo, sau đó giải phóng trực tiếp vào miệng trong nhiều giờ - với tốc độ tương đương với nước bọt tự nhiên khi nghỉ ngơi. Trong các thử nghiệm, gel đã trương nở khoảng 400% trong 6 giờ, giải phóng gần như toàn bộ lượng nước bọt dự trữ trong 4 giờ ở nhiệt độ 37 °C, duy trì hiệu suất khoảng 97% và hoạt động trong ít nhất 5 chu kỳ "sạc-xả". Không phát hiện thấy độc tính niêm mạc trong nuôi cấy tế bào. Ý tưởng này hướng đến những bệnh nhân bị khô miệng (xerostomia) sau xạ trị, thẩm phân máu và các tình trạng khác. Công trình đã được công bố trên tạp chí ACS Applied Polymer Materials.

Lý lịch

Khô miệng là cảm giác khô miệng chủ quan; thường kết hợp với giảm tiết nước bọt khách quan (giảm tiết nước bọt). Lưu lượng nước bọt bình thường không được kích thích ở người khỏe mạnh là ~0,3–0,4 ml/phút, và ≤0,1 ml/phút cho thấy giảm tiết nước bọt; các tuyến nước bọt tiết ra 0,5–1,5 lít nước bọt mỗi ngày. Thiếu nước bọt dẫn đến sâu răng, nhiễm nấm candida, rối loạn vị giác, nói và nuốt, đau và ngủ kém.

• Mức độ phổ biến của tình trạng này và ai thường xuyên mắc phải hơn? Trong dân số nói chung, ước tính rất khác nhau (do các phương pháp khác nhau), nhưng khô miệng là một triệu chứng phổ biến ở người cao tuổi. Đặc biệt dễ bị ảnh hưởng là những bệnh nhân sau xạ trị vùng đầu và cổ (lên đến ~80% bị khô miệng nghiêm trọng trong quá trình điều trị, nhiều người kéo dài hàng tháng và hàng năm), những người mắc hội chứng Sjogren, đang dùng nhiều loại thuốc (thuốc kháng cholinergic/thuốc hướng thần), người mắc bệnh tiểu đường và đang chạy thận nhân tạo.
• Tại sao "thuốc xịt" và nước súc miệng không giữ được lâu? Hầu hết các chất thay thế nước bọt đều nhanh chóng bị rửa trôi và chỉ mang lại hiệu quả giảm đau ngắn hạn. Thuốc kích thích tuyến nước bọt (pilocarpine, cevimeline) không hiệu quả với tất cả mọi người và có tác dụng phụ; thuốc kích thích thần kinh và các phương pháp tái tạo vẫn còn hạn chế về tính khả dụng/dữ liệu. Do đó, nhu cầu về các bình chứa độ ẩm cục bộ có thể duy trì sự thoải mái trong nhiều giờ, định lượng lượng nước bọt tiết ra "giống như nước bọt tự nhiên".
• Cần "đích đến" nào? Ở một người khỏe mạnh, lưu lượng nước bọt không được kích thích nằm chính xác trong khoảng 0,3-0,4 ml/phút; mong muốn đưa tốc độ tiết nước bọt gần hơn với các giá trị này khiến việc hỗ trợ trở nên tự nhiên về mặt cảm giác (không bị "chảy nước bọt" và khô quá mức).
• Tại sao PHEMA được chọn? Poly(hydroxyethyl methacrylate) là một hydrogel cổ điển với nhiều nhóm –OH, tương thích sinh học và đã được sử dụng từ lâu trong kính áp tròng mềm (tức là tiếp xúc liên tục với niêm mạc nhạy cảm). Nó hấp thụ nước/dung dịch, giữ chúng bằng liên kết hydro và có thể từ từ giải phóng chất lỏng bên trong - những đặc tính lý tưởng cho vai trò "bể chứa nước bọt".
• Điều này phù hợp với thực hành hiện tại như thế nào? Ngày nay, các biện pháp bao gồm các biện pháp vệ sinh, thường xuyên "bổ sung" nước bọt thay thế, kích thích bằng kẹo cao su/nước chua, pilocarpine/cevimeline với chức năng tuyến còn nguyên vẹn, phòng ngừa sâu răng và nhiễm nấm. Hydrogel uống có thể sạc lại là một lựa chọn bổ sung hợp lý cho dòng sản phẩm này như một phương pháp điều trị tại chỗ lâu dài, đặc biệt là cho những bệnh nhân bị giảm tiết nước bọt sau xạ trị, khô miệng về đêm hoặc làm việc trong thời gian dài (du lịch, giảng dạy, ca trực).

Họ đã nghĩ ra cái gì?

Tạo một khoang chứa hydrogel mềm mà bệnh nhân đặt vào khoang miệng (ví dụ, gần má):

1. “sạc” nó bằng nước bọt nhân tạo trước;
2. để nó từ từ giải phóng chất lỏng, duy trì độ ẩm và độ bôi trơn dễ chịu.
   Vật liệu - PHEMA: một loại polymer ưa nước với nhiều nhóm -OH, là "bạn" tốt của nước, tạo thành mạng lưới đàn hồi và giữ chất lỏng nhờ liên kết hydro.

Điều này hoạt động như thế nào

• Màng PHEMA hấp thụ nước bọt nhân tạo và chuyển thành trạng thái hydrogel.
• Trong miệng (khoảng 37 °C), gel dần dần “co lại” và giải phóng lượng nước bọt dự trữ. Ban đầu, tốc độ giải phóng nhanh hơn (các tác giả ước tính khoảng 0,3 ml/phút), sau đó ổn định; ngưỡng mục tiêu để tạo cảm giác dễ chịu là 0,3–0,7 ml/phút (đây gần đúng là tốc độ tiết nước bọt không bị kích thích ở người khỏe mạnh).

Đã đo được những gì?

• Sưng tấy: lên đến ≈400% thể tích ban đầu trong 6 giờ.
• Phục hồi: Hầu hết lượng dự trữ trong khoảng 4 giờ ở 37°C; độ ổn định khoảng 97% trong 5 chu kỳ liên tiếp.
• Tái sử dụng: gel được “sạc lại” cẩn thận và lại thu được động lực học tương đương.
• Tính tương thích sinh học: Môi trường gel được xử lý không ức chế sự phát triển của tế bào sừng trong miệng; không phát hiện thấy độc tính tế bào đáng kể.
• Cơ học: gel mềm hơn nhiều so với má (mô đun Young là hàng trăm kPa so với megapascal đối với niêm mạc) - một gợi ý quan trọng để điều chỉnh thêm độ cứng và sự thoải mái.

Tại sao điều này lại cần thiết?

Khô miệng (10–30% người lớn, phổ biến hơn ở người cao tuổi; thường gặp sau xạ trị vùng đầu và cổ, hóa trị, chạy thận nhân tạo) làm suy giảm khả năng nói, nuốt, vệ sinh răng miệng và làm tăng nguy cơ nhiễm trùng. Các giải pháp hiện tại—xịt/súc miệng, thuốc kích thích nhai, thuốc kích thích thần kinh, thuốc toàn thân—hoặc chỉ mang lại hiệu quả ngắn hạn hoặc xâm lấn/tốn kém. Bể chứa hydrogel hứa hẹn cung cấp nước liên tục trong nhiều giờ mà không bị "phì phèo" thường xuyên.

Điều này khác với "nước bọt nhân tạo" thông thường như thế nào?

Các sản phẩm thay thế thông thường nhanh chóng được rửa sạch. Ở đây, vật liệu sẽ định lượng lượng chất lỏng đầu ra và nạp lại, giúp việc sử dụng hàng ngày trở nên đơn giản hơn (ví dụ như trong các lớp học dài, chuyến đi, giấc ngủ).

Tiếp theo là gì?

Cho đến nay, tất cả các thử nghiệm đều đang được tiến hành trong phòng thí nghiệm. Các tác giả viết thẳng thắn rằng các thử nghiệm thực tế trong miệng đang ở phía trước: với hệ vi sinh vật, nhiệt độ và độ pH dao động, ma sát, giao tiếp/thức ăn, cùng với việc đánh giá các yếu tố hình thức (kích thước, độ cố định, độ thoải mái), độ an toàn và tuổi thọ. Đồng thời, cần phải hiểu thành phần nào của nước bọt nhân tạo là tối ưu, và liệu gel có làm thay đổi nhận thức/phát âm vị giác hay không.

Hạn chế

• Không phải là phòng khám. Chưa chứng minh được hiệu quả cũng như sự tiện lợi cho người dân.
• Cơ học và công thái học. Gel mềm hơn vải rất nhiều - thoải mái, nhưng có thể bị biến dạng; hình dạng/giá đỡ cần thiết vẫn đang được lựa chọn.
• Vệ sinh và bảo dưỡng: Việc tái sử dụng đòi hỏi phải có chế độ vệ sinh/thay thế rõ ràng để tránh hình thành màng sinh học.

Nguồn: Debnath S. và cộng sự. Poly(hydroxyethyl methacrylate) Saliva-Gel: Dung dịch gốc polymer để điều trị chứng khô miệng, ACS Applied Polymer Materials, trực tuyến ngày 17 tháng 7 năm 2025. DOI: 10.1021/acsapm.5c00881